概述

在城镇供(gong)热(re)领域，保(bao)温效(xiao)果(guo)对(dui)保(bao)温管(guan)道(dao)非常重要，一般用散热(re)损(sun)失(shi)进行描述。散热(re)损(sun)失(shi)直接影响着(zhe)管(guan)道(dao)的节能效(xiao)果(guo)、输送效(xiao)率和系统安全(quan)。GB/T 50627-2010《城镇供热(re)系统评价标准》明确(que)要(yao)求(qiu)室(shi)外管(guan)(guan)网输送效(xiao)率不应小于(yu)0.9，GB 50411一2007《建筑(zhu)节能工程施工质量验(yan)收规范》规定了室(shi)外管(guan)(guan)网的(de)热(re)输送效(xiao)率为(wei)0.92。如果管(guan)(guan)道的(de)保温(wen)性能较(jiao)差，热(re)损(sun)失大，会导(dao)致(zhi)介(jie)质降温(wen)过(guo)快，增加能耗，甚至会威胁系统安全，因(yin)此对管(guan)(guan)道散热(re)损(sun)失、保温(wen)效(xiao)果进行(xing)测试(shi)与评价是十分必要(yao)的(de) [1-3]

目前对于保温管(guan)道保温性能的(de)测(ce)试，一般多采用(yong)通用(yong)仪表进行测(ce)量(liang)，以人(ren)工(gong)定(ding)期(qi)读数(shu)、记(ji)录(lu)的(de)方法开展。这些(xie)方法没有(you)集成化(hua)的(de)实(shi)时(shi)监测(ce)、连续记(ji)录(lu)手段(duan)，自动(dong)化(hua)程度较低(di)，工(gong)作量(liang)大，容(rong)易出现(xian)错误，不能完成对多个传(chuan)感器的(de)同时(shi)读取和记(ji)录(lu)。针对以上(shang)问题，笔者设(she)计并实(shi)现(xian)了一种自动(dong)化(hua)的(de)保温结(jie)构(gou)散热损失(shi)测(ce)试系统(tong)，大地提高了试验效(xiao)率和保证了数(shu)据的(de)性、可靠性保温管(guan)道散热损失(shi)测(ce)试系统(tong)参照国家标准GB/T 28638-2012《城(cheng)镇供热(re)管道(dao)保温(wen)结构散热(re)损失测试与(yu)保温(wen)效果评定方法》中规(gui)定的(de)试验(yan)要求与(yu)测试方法，实现了对管道(dao)介质、保温(wen)结构热(re)流密度(du)、温(wen)度(du)的(de)采集与(yu)监测。该系统适用于热(re)流计(ji)法、表面(mian)温(wen)度(du)法、温(wen)差法，满足实验(yan)室模(mo)拟与(yu)工程现场检测的(de)试验(yan)需求

2测(ce)试(shi)(shi)系(xi)统的(de)理论依据保(bao)温(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)道(dao)散(san)(san)热(re)(re)(re)(re)(re)(re)损失通(tong)过(guo)保(bao)温(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)结(jie)(jie)(jie)构(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)的(de)散(san)(san)热(re)(re)(re)(re)(re)(re)热(re)(re)(re)(re)(re)(re)流(liu)(liu)密(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)来(lai)衡量。散(san)(san)热(re)(re)(re)(re)(re)(re)温(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)差热(re)(re)(re)(re)(re)(re)流(liu)(liu)密(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)的(de)测(ce)量方(fang)法(fa)(fa)主要包(bao)括: 热(re)(re)(re)(re)(re)(re)流(liu)(liu)计(ji)(ji)法(fa)(fa)、表(biao)面(mian)温(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)法(fa)(fa)、热(re)(re)(re)(re)(re)(re)流(liu)(liu)计(ji)(ji)法(fa)(fa)是(shi)在(zai)管(guan)(guan)道(dao)保(bao)温(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)结(jie)(jie)(jie)构(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)外(wai)表(biao)面(mian)布设(she)热(re)(re)(re)(re)(re)(re)阻(zu)式(shi)热(re)(re)(re)(re)(re)(re)流(liu)(liu)传(chuan)(chuan)感器，直(zhi)接(jie)测(ce)量供热(re)(re)(re)(re)(re)(re)管(guan)(guan)道(dao)保(bao)温(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)结(jie)(jie)(jie)构(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)的(de)散(san)(san)热(re)(re)(re)(re)(re)(re)热(re)(re)(re)(re)(re)(re)流(liu)(liu)密(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)。热(re)(re)(re)(re)(re)(re)阻(zu)式(shi)热(re)(re)(re)(re)(re)(re)流(liu)(liu)传(chuan)(chuan)感器内部的(de)热(re)(re)(re)(re)(re)(re)电(dian)(dian)(dian)堆产生(sheng)电(dian)(dian)(dian)压(ya)信号，通(tong)过(guo)采(cai)集电(dian)(dian)(dian)压(ya)信号同时结(jie)(jie)(jie)合(he)传(chuan)(chuan)感器转(zhuan)换(huan)系(xi)数，计(ji)(ji)算(suan)(suan)得到(dao)(dao)散(san)(san)热(re)(re)(re)(re)(re)(re)热(re)(re)(re)(re)(re)(re)流(liu)(liu)密(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)。表(biao)面(mian)温(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)法(fa)(fa)是(shi)在(zai)管(guan)(guan)道(dao)保(bao)温(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)结(jie)(jie)(jie)构(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)外(wai)表(biao)面(mian)紧密(mi)(mi)(mi)(mi)贴(tie)附热(re)(re)(re)(re)(re)(re)电(dian)(dian)(dian)阻(zu)或热(re)(re)(re)(re)(re)(re)电(dian)(dian)(dian)偶(ou)，通(tong)过(guo)采(cai)集热(re)(re)(re)(re)(re)(re)电(dian)(dian)(dian)阻(zu)的(de)阻(zu)值或热(re)(re)(re)(re)(re)(re)电(dian)(dian)(dian)偶(ou)的(de)电(dian)(dian)(dian)压(ya)信号来(lai)计(ji)(ji)算(suan)(suan)保(bao)温(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)结(jie)(jie)(jie)构(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)外(wai)表(biao)面(mian)温(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)，并根据环境(jing)温(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)、风速(su)、风向(xiang)，表(biao)面(mian)发射率及保(bao)温(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)结(jie)(jie)(jie)构(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)外(wai)形尺寸，计(ji)(ji)算(suan)(suan)得到(dao)(dao)保(bao)温(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)结(jie)(jie)(jie)构(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)散(san)(san)热(re)(re)(re)(re)(re)(re)热(re)(re)(re)(re)(re)(re)流(liu)(liu)密(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)。温(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)差法(fa)(fa)一般在(zai)管(guan)(guan)道(dao)保(bao)温(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)结(jie)(jie)(jie)构(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)各层(ceng)材料(liao)间预埋热(re)(re)(re)(re)(re)(re)电(dian)(dian)(dian)偶(ou)或热(re)(re)(re)(re)(re)(re)电(dian)(dian)(dian)阻(zu)来(lai)测(ce)量保(bao)温(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)结(jie)(jie)(jie)构(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)各层(ceng)界(jie)面(mian)温(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)，根据保(bao)温(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)结(jie)(jie)(jie)构(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)各层(ceng)材料(liao)厚(hou)度(du)(du)以(yi)及材料(liao)在(zai)使用(yong)温(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)下的(de)热(re)(re)(re)(re)(re)(re)导(dao)率 (材料(liao)热(re)(re)(re)(re)(re)(re)导(dao)率可在(zai)实验(yan)室测(ce)定)计(ji)(ji)算(suan)(suan)得到(dao)(dao)保(bao)温(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)结(jie)(jie)(jie)构(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)的(de)散(san)(san)热(re)(re)(re)(re)(re)(re)热(re)(re)(re)(re)(re)(re)流(liu)(liu)密(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)。以(yi)上三种测(ce)试(shi)(shi)方(fang)法(fa)(fa)，都是(shi)通(tong)过(guo)在(zai)管(guan)(guan)道(dao)表(biao)面(mian)选取(qu)若(ruo)干具(ju)有代(dai)表(biao)性的(de)测(ce)试(shi)(shi)截(jie)面(mian)，布设(she)温(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)或热(re)(re)(re)(re)(re)(re)流(liu)(liu)传(chuan)(chuan)感器，利(li)用(yong)仪表(biao)读取(qu)各物理量参数，计(ji)(ji)算(suan)(suan)得到(dao)(dao)散(san)(san)热(re)(re)(re)(re)(re)(re)损失。工(gong)作管(guan)(guan)外(wai)径为(wei)500 mm及以(yi)下的(de)管(guan)(guan)道(dao)测(ce)试(shi)(shi)截(jie)面(mian)的(de)测(ce)点(dian)布置(zhi)见图1。

1工作(zuo)管(guan)外径(jing)为(wei)500 mm及以(yi)下的(de)管(guan)道(dao)(dao)测(ce)(ce)试(shi)截面(mian)的(de)测(ce)(ce)点布(bu)对于(yu)工作(zuo)管(guan)外径(jing)较大 (外径(jing)大于(yu)500 mm)的(de)保温(wen)管(guan)道(dao)(dao)，应(ying)增加(jia)测(ce)(ce)点数(shu)量(liang)，例如沿周向(xiang)均匀设(she)置的(de)测(ce)(ce)点增加(jia)到(dao)8个(ge)。各(ge)测(ce)(ce)点布(bu)置完后，管(guan)道(dao)(dao)应(ying)在(zai)接近额定工况(kuang)下稳(wen)(wen)定运(yun)行不(bu)少(shao)于(yu)72 h，同时(shi)(shi)采(cai)集(ji)各(ge)测(ce)(ce)试(shi)截面(mian)各(ge)传感器(qi)(qi)的(de)数(shu)据，通(tong)过观察数(shu)据的(de)变化(hua)情况(kuang)来判(pan)断(duan)系(xi)统是否(fou)达到(dao)亚(ya)稳(wen)(wen)态(tai)条(tiao)件(jian)，即在(zai)两(liang)个(ge)连(lian)续的(de)5 min周期内，传感器(qi)(qi)的(de)读(du)数(shu)平(ping)均值(zhi)相差不(bu)过2%。当系(xi)统达到(dao)亚(ya)稳(wen)(wen)态(tai)条(tiao)件(jian)时(shi)(shi)，开始正(zheng)式测(ce)(ce)试(shi)，按每(mei)分钟不(bu)少(shao)于(yu)1次(ci)连(lian)续采(cai)集(ji)记录数(shu)据记录时(shi)(shi)间不(bu)少(shao)于(yu)10 min。

3测(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)试(shi)系(xi)(xi)(xi)统(tong)(tong)的(de)(de)设计(ji)与实现(xian)保(bao)温(wen)(wen)管(guan)道(dao)(dao)散热(re)(re)(re)(re)损(sun)失(shi)测(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)试(shi)系(xi)(xi)(xi)统(tong)(tong)应满足保(bao)温(wen)(wen)结(jie)(jie)构(gou)散热(re)(re)(re)(re)损(sun)失(shi)的(de)(de)试(shi)验方法(fa)(fa)的(de)(de)要(yao)求，并能适用于热(re)(re)(re)(re)流(liu)计(ji)法(fa)(fa)、温(wen)(wen)差法(fa)(fa)、表(biao)面温(wen)(wen)度法(fa)(fa)，数据(ju)实时采(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)、显示及记(ji)录功能，同(tong)时还应具有数据(ju)采(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)的(de)(de)稳定性和系(xi)(xi)(xi)统(tong)(tong)配置的(de)(de)灵活(huo)性。测(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)试(shi)系(xi)(xi)(xi)统(tong)(tong)的(de)(de)组(zu)成(cheng)包括: 测(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)试(shi)传(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)信号(hao)(hao)采(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)装置和数据(ju)采(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)计(ji)算机(ji) (信号(hao)(hao)采(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)装置和数据(ju)采(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)计(ji)算机(ji)可集(ji)(ji)成(cheng)在(zai)信号(hao)(hao)采(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)箱内，信号(hao)(hao)采(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)箱D测(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)试(shi)传(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)测(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)试(shi)传(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)包括热(re)(re)(re)(re)流(liu)传(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)和温(wen)(wen)度传(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)。热(re)(re)(re)(re)流(liu)传(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)为(wei)平板热(re)(re)(re)(re)电(dian)堆式，用于测(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量保(bao)温(wen)(wen)结(jie)(jie)构(gou)外表(biao)面的(de)(de)热(re)(re)(re)(re)流(liu)密(mi)度。平板热(re)(re)(re)(re)电(dian)堆将(jiang)通过传(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)的(de)(de)热(re)(re)(re)(re)流(liu)密(mi)度转化为(wei)电(dian)压信号(hao)(hao)输出到信号(hao)(hao)采(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)装置。平板热(re)(re)(re)(re)电(dian)堆的(de)(de)平面尺寸一般选择为(wei)100 mmx50 mm，软硅橡胶封装，可方便(bian)贴(tie)敷在(zai)管(guan)道(dao)(dao)保(bao)温(wen)(wen)结(jie)(jie)构(gou)的(de)(de)弧形表(biao)面。温(wen)(wen)度传(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)选用PT100型铂电(dian)阻温(wen)(wen)度传(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)，使用耐高温(wen)(wen)三(san)(san)芯屏蔽电(dian)缆(lan)，并采(cai)(cai)(cai)用三(san)(san)线制连接。根据(ju)测(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)试(shi)方法(fa)(fa)和测(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)试(shi)场(chang)景的(de)(de)不同(tong)，传(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)的(de)(de)布(bu)(bu)设可采(cai)(cai)(cai)用现(xian)场(chang)布(bu)(bu)设 或工厂预埋 的(de)(de)方式，一般热(re)(re)(re)(re)流(liu)计(ji)法(fa)(fa)和表(biao)面温(wen)(wen)度法(fa)(fa)传(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)可现(xian)场(chang)布(bu)(bu)设，温(wen)(wen)差法(fa)(fa)为(wei)了在(zai)现(xian)场(chang)不破坏保(bao)温(wen)(wen)结(jie)(jie)构(gou)，可将(jiang)传(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)在(zai)制管(guan)时在(zai)工厂预埋。

5传(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)现场布(bu)设传(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)工(gong)厂(chang)预(yu)(yu)埋信(xin)(xin)(xin)号(hao)(hao)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)装置(zhi)信(xin)(xin)(xin)号(hao)(hao)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)装置(zhi)主(zhu)要用(yong)(yong)于(yu)连(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)各传(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)并(bing)(bing)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)测(ce)(ce)试信(xin)(xin)(xin)号(hao)(hao)，将模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)拟(ni)信(xin)(xin)(xin)号(hao)(hao)转(zhuan)换为(wei)数(shu)(shu)(shu)字信(xin)(xin)(xin)号(hao)(hao)传(chuan)(chuan)递给上(shang)(shang)层数(shu)(shu)(shu)据(ju)(ju)(ju)(ju)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)计算(suan)(suan)(suan)机(ji)。信(xin)(xin)(xin)号(hao)(hao)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)硬件选(xuan)用(yong)(yong)ICPDAS公司生产的(de)(de)17000系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)块。17000系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)块由一(yi)系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)远程(cheng)可控的(de)(de)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)块组成，了模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)拟(ni)信(xin)(xin)(xin)号(hao)(hao)输入(ru)输出(A/D、D/A)、数(shu)(shu)(shu)字信(xin)(xin)(xin)号(hao)(hao)输入(ru)输出 (DI/0) 、计数(shu)(shu)(shu)器(qi)(qi)(Timer/Counter) 等(deng)功(gong)能 [7]。保温管道散热(re)(re)(re)损失的(de)(de)测(ce)(ce)试使(shi)用(yong)(yong)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)拟(ni)信(xin)(xin)(xin)号(hao)(hao)输入(ru) (A/D) 模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)块、1个17017毫(hao)(hao)伏(fu)电(dian)压采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)块和4个17015热(re)(re)(re)电(dian)阻(zu)温度(du)(du)(du)(du)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)块。1个17017毫(hao)(hao)伏(fu)电(dian)压采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)块可采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)8路(lu)热(re)(re)(re)流(liu)传(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)的(de)(de)毫(hao)(hao)伏(fu)电(dian)压信(xin)(xin)(xin)号(hao)(hao);1个17015热(re)(re)(re)电(dian)阻(zu)温度(du)(du)(du)(du)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)块可同时(shi)(shi)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)6路(lu)热(re)(re)(re)电(dian)阻(zu)温度(du)(du)(du)(du)信(xin)(xin)(xin)号(hao)(hao)。17000系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)A/D模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)块内部(bu)均配备24位A/D元件以(yi)(yi)高(gao)精度(du)(du)(du)(du)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)样，满足散热(re)(re)(re)损失的(de)(de)测(ce)(ce)试精度(du)(du)(du)(du)[8]。I7000系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)各采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)块之间采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)用(yong)(yong)RS485总(zong)线(xian)进行连(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)并(bing)(bing)使(shi)用(yong)(yong)一(yi)系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)指令(ling)实(shi)现控制。各采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)块通过RS485总(zong)线(xian)与数(shu)(shu)(shu)据(ju)(ju)(ju)(ju)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)计算(suan)(suan)(suan)机(ji)(所选(xuan)用(yong)(yong)的(de)(de)数(shu)(shu)(shu)据(ju)(ju)(ju)(ju)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)计算(suan)(suan)(suan)机(ji)带(dai)有(you)RS485接(jie)(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou))相连(lian)。I7000系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)的(de)(de)RS485网络(luo)是一(yi)个主(zhu)从结(jie)构(gou)的(de)(de)光双工(gong)网终.采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)田DCON协议.应签式(shi)通信(xin)(xin)(xin)方式(shi),并(bing)(bing)使(shi)用(yong)(yong)ASCII编(bian)码(ma)格式(shi),具有(you)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)网络(luo)配置(zhi)灵活、便于(yu)维(wei)护的(de)(de)特点,当一(yi)个模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)块或模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)块通道出现问题时(shi)(shi),不(bu)会影(ying)响网终中(zhong)(zhong)其他模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)块的(de)(de)正(zheng)常采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji),保证系(xi)(xi)(xi)统(tong)正(zheng)常运行。此外采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)取(qu)应答的(de)(de)方式(shi),主(zhu)机(ji)可灵活地配置(zhi)各模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)块的(de)(de)数(shu)(shu)(shu)据(ju)(ju)(ju)(ju)传(chuan)(chuan)递周期,定(ding)时(shi)(shi)更新(xin)各模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)块采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)通道的(de)(de)数(shu)(shu)(shu)据(ju)(ju)(ju)(ju)信(xin)(xin)(xin)息,实(shi)现系(xi)(xi)(xi)统(tong)数(shu)(shu)(shu)据(ju)(ju)(ju)(ju)实(shi)时(shi)(shi)更新(xin)[9-10].将上(shang)(shang)述(shu)各个模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)块集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)成到(dao)信(xin)(xin)(xin)号(hao)(hao)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)箱(xiang)中(zhong)(zhong)。信(xin)(xin)(xin)号(hao)(hao)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)箱(xiang)设有(you)信(xin)(xin)(xin)号(hao)(hao)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)面板(ban)，信(xin)(xin)(xin)号(hao)(hao)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)面板(ban)上(shang)(shang)设有(you)220 V电(dian)源接(jie)(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)、电(dian)源开关、热(re)(re)(re)流(liu)传(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)接(jie)(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)、温度(du)(du)(du)(du)传(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)接(jie)(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)以(yi)(yi)及USB数(shu)(shu)(shu)据(ju)(ju)(ju)(ju)导(dao)出接(jie)(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)。热(re)(re)(re)流(liu)传(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)接(jie)(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)共8个，编(bian)号(hao)(hao)为(wei)H1~H8，用(yong)(yong)于(yu)测(ce)(ce)量(liang)布(bu)设在供热(re)(re)(re)管道上(shang)(shang)的(de)(de)8路(lu)热(re)(re)(re)流(liu)密(mi)度(du)(du)(du)(du)信(xin)(xin)(xin)号(hao)(hao);温度(du)(du)(du)(du)传(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)接(jie)(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)共24个，编(bian)号(hao)(hao)为(wei)T1~T24，可根据(ju)(ju)(ju)(ju)实(shi)际情况测(ce)(ce)量(liang)供热(re)(re)(re)管道保温结(jie)构(gou)的(de)(de)温度(du)(du)(du)(du)、直埋管道周围土(tu)壤温度(du)(du)(du)(du)、工(gong)作管介质温度(du)(du)(du)(du)以(yi)(yi)及环(huan)境空气温度(du)(du)(du)(du)@数(shu)(shu)(shu)据(ju)(ju)(ju)(ju)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)计算(suan)(suan)(suan)机(ji)数(shu)(shu)(shu)据(ju)(ju)(ju)(ju)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)计算(suan)(suan)(suan)机(ji)选(xuan)用(yong)(yong)MMI人(ren)机(ji)界(jie)面系(xi)(xi)(xi)统(tong)，以(yi)(yi)嵌(qian)入(ru)式(shi)低功(gong)耗CPU为(wei)核心，同时(shi)(shi)嵌(qian)入(ru)一(yi)体化触摸屏，并(bing)(bing)带(dai)有(you)多(duo)种接(jie)(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)，如(ru)USB口(kou)(kou)(kou)、串(chuan)口(kou)(kou)(kou) (RS232、RS485)、以(yi)(yi)太网口(kou)(kou)(kou)等(deng)，具有(you)结(jie)构(gou)紧凑集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)成化程(cheng)度(du)(du)(du)(du)高(gao)等(deng)特点。数(shu)(shu)(shu)据(ju)(ju)(ju)(ju)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)计算(suan)(suan)(suan)机(ji)安装WinCE操作系(xi)(xi)(xi)统(tong)并(bing)(bing)预(yu)(yu)装组态软件，具备丰富的(de)(de)图像显示和数(shu)(shu)(shu)据(ju)(ju)(ju)(ju)处理功(gong)能。系(xi)(xi)(xi)统(tong)

采用的人机(ji)界面带有RS485接(jie)口，可直接(jie)与17000 RS485网络相连(lian)，省去了(le)(le)通信转(zhuan)换(huan)模块，有(you)(you)效降低了(le)(le)功(gong)耗(hao)，提高(gao)了(le)(le)传输稳(wen)定(ding)性和可靠性。另外，工(gong)业级的(de)(de)MMI人(ren)机界面(mian)(mian)具(ju)有(you)(you)较高(gao)的(de)(de)防护于级(那仅元年级T儿月E技嵌(qian)入(ru)到(dao)信号采(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)箱中(zhong)，提高(gao)了(le)(le)系统的(de)(de)便携性与稳(wen)定(ding)性，可胜任工(gong)程(cheng)现场的(de)(de)数(shu)(shu)据(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)监测与记(ji)录，且环境适应性较强。保(bao)温管道(dao)散热(re)(re)损(sun)失测试(shi)系统的(de)(de)软(ruan)件使(shi)用(yong)人(ren)机界面(mian)(mian)自带的(de)(de)组态软(ruan)件进行开发(fa)，通过图形化(hua)设(she)(she)计和编写脚本语言实(shi)现。软(ruan)件界面(mian)(mian)。软(ruan)件调(diao)用(yong)定(ding)时(shi)(shi)器通过串口通信向(xiang)信号采(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)装置中(zhong)的(de)(de)各采(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)模块发(fa)送字(zi)节指令，各采(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)模块回复所采(cai)(cai)(cai)到(dao)的(de)(de)传感器数(shu)(shu)据(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)软(ruan)件将(jiang)(jiang)数(shu)(shu)据(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)按预设(she)(she)的(de)(de)参数(shu)(shu)、公(gong)式进行算(suan)法处(chu)理 (如将(jiang)(jiang)热(re)(re)流传感器的(de)(de)毫伏电压(ya)信号转(zhuan)换(huan)为(wei)热(re)(re)流密(mi)度数(shu)(shu)据(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju))。软(ruan)件按预设(she)(she)形式将(jiang)(jiang)所得到(dao)的(de)(de)热(re)(re)流密(mi)度数(shu)(shu)据(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)、温度数(shu)(shu)据(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)直观表示(shi)出来，实(shi)时(shi)(shi)刷新便于监测。软(ruan)件可同时(shi)(shi)显(xian)示(shi)6个采(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)通道(dao)的(de)(de)数(shu)(shu)据(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)实(shi)时(shi)(shi)变(bian)化(hua)曲线便于观察数(shu)(shu)据(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)变(bian)化(hua)趋势(shi)。软(ruan)件还了(le)(le)采(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)数(shu)(shu)据(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)(de)自动(dong)保(bao)存(cun)功(gong)能(neng)，可自动(dong)保(bao)存(cun)采(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)的(de)(de)热(re)(re)流密(mi)度、温度等(deng)数(shu)(shu)据(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)，试(shi)验(yan)人(ren)员可根(gen)据(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)具(ju)体的(de)(de)测试(shi)需要，设(she)(she)定(ding)数(shu)(shu)据(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)(de)保(bao)存(cun)周期(qi)经(jing)能(neng)传的(de)(de)高(gao)换(huan)数(shu)(shu)WT·mV)的(de)(de)出)

软(ruan)件可(ke)以将数据(ju)存储(chu)在MMI人机界面本地磁盘(pan)内，可根据时间

进行查阅，浏(liu)览采集(ji)到的历史数据见图7，还可以将(jiang)查(cha)阅到的(de)历

史(shi)数据导出生成Excel文件，便于后(hou)续(xu)计算或存档(dang)。

系统优化与特定功能

针(zhen)对保温结构散热损失(shi)的测试特点(dian)，可在底(di)层17000系(xi)列采(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)模(mo)块和RS485采(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)网络(luo)的(de)基础上，选择(ze)不同(tong)的(de)上位机系(xi)统(tong)(tong)来实现系(xi)统(tong)(tong)的(de)优(you)化(hua)(hua)和特定功(gong)能(neng)的(de)实现D使用(yong)PC系(xi)统(tong)(tong)进行数(shu)(shu)(shu)据采(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)与显(xian)示上述系(xi)统(tong)(tong)(以下(xia)称为原(yuan)(yuan)系(xi)统(tong)(tong))以MMI人机界面(mian)系(xi)统(tong)(tong)作为数(shu)(shu)(shu)据采(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)计算(suan)机，虽然(ran)便(bian)(bian)(bian)携性较强，但数(shu)(shu)(shu)据处(chu)理(li)(li)能(neng)力与功(gong)能(neng)扩(kuo)展(zhan)方面(mian)不如(ru)PC系(xi)统(tong)(tong)。PC系(xi)统(tong)(tong)可(ke)(ke)原(yuan)(yuan)系(xi)统(tong)(tong)中的(de)MMI人机界面(mian)，与信(xin)号(hao)采(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)装(zhuang)置分离设(she)计，在信(xin)号(hao)采(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)装(zhuang)置中增加(jia)17052模(mo)块与17000 RS485网络(luo)相(xiang)连，17052模(mo)块可(ke)(ke)将RS485转为RS232接，方便(bian)(bian)(bian)与PC系(xi)统(tong)(tong)通信(xin)。软(ruan)件可(ke)(ke)使用(yong)Visual Basic编写(xie)，通过调用(yong)定时器、UART.DLL和17000.DLL等(deng)动态链接库(ku)，实现数(shu)(shu)(shu)据实时采(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)，程序编写(xie)自由度高(gao)，除数(shu)(shu)(shu)据采(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)、监测(ce)外，还(hai)可(ke)(ke)与office软(ruan)件相(xiang)结合，数(shu)(shu)(shu)据计算(suan)处(chu)理(li)(li)、格式化(hua)(hua)报表导出(chu)测(ce)试报告编制等(deng)附加(jia)功(gong)能(neng)。此(ci)外，数(shu)(shu)(shu)据存储更加(jia)灵活，既可(ke)(ke)在本地(di)磁盘存储成(cheng)文本文件，也(ye)可(ke)(ke)根据需要(yao)选用(yong)Access.Oracle等(deng)数(shu)(shu)(shu)据库(ku)进行存储，方便(bian)(bian)(bian)数(shu)(shu)(shu)据查询和调用(yong)。采(cai)用(yong)PC系(xi)统(tong)(tong)设(she)计开发的(de)保温(wen)管道(dao)散热损失测(ce)试系(xi)统(tong)(tong)见图(tu)8。-=不(bu)建作过保酒阳热(re)性

采(cai)用PC系统(tong)的(de)(de)(de)保温(wen)管道散(san)热损失测(ce)试(shi)(shi)系统(tong)@使用M2M智(zhi)能模(mo)块实现(xian)数据(ju)采集与远传(chuan)(chuan)原系统(tong)中(zhong)的(de)(de)(de)MMI人(ren)机界面也可由(you)M2M (Machine toMachine，终(zhong)端间的(de)(de)(de)数据(ju)传(chuan)(chuan)输(shu))智(zhi)能模(mo)块，实现(xian)现(xian)场采集和远程(cheng)传(chuan)(chuan)输(shu)功能。保温(wen)性能的(de)(de)(de)测(ce)试(shi)(shi)通常需要较(jiao)长时间，测(ce)试(shi)(shi)过程(cheng)中(zhong)管道系统(tong)工况的(de)(de)(de)变化、各(ge)试(shi)(shi)验(yan)参(can)数的(de)(de)(de)稳定情况直(zhi)接影响着测(ce)试(shi)(shi)时间。保温(wen)管道散(san)热损失测(ce)试(shi)(shi)系统(tong)如果能数据(ju)的(de)(de)(de)远程(cheng)